新212跨线现浇连续箱梁桥专项施工方案.docx
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新212跨线现浇连续箱梁桥专项施工方案
广南高速公路GN16合同段新212国道跨线桥现浇箱梁施工专项方案
一、工程概况
本桥位于定水镇广南高速公路新212国道跨线桥(K142+011.75)横跨新212国道,斜交角度55.236°,平面位置处于直线上,部分位于定水互通B匝道加减速车道内。
全桥长为72米,跨度组成为:
20m+32m+20m,分左右两幅,左幅宽18.343m,左幅宽20.287m。
该桥上部采用现浇预应力连续箱梁。
左幅采用单箱三室结构,右幅采用单箱四室结构。
左幅箱梁高1.8m,箱梁顶板厚0.25m,底板厚0.22m。
桥面线型:
全桥位于直线段上,并部分位于定水互通式加速车道内。
纵面位于i=-1.40%的下坡段内及R=150000m、i1=-1.40%、i2=-1.617%的凸型竖曲线内。
全桥墩轴线及台口线与本桩号切线相交55.236°,护栏随线型弯修。
根据本标段现场地形条件,预应力砼连续箱梁均采用满堂红支架施工,钢筋在现场钢筋加工车间加工、现场绑扎,混凝土泵车入模。
二、施工平面布置(见附图1)
三、施工测量
采用全站仪,根据经校核的测量控制网点放出本现浇箱梁桥的桥梁中轴线,再对各个桥台的轮廓控制点进行测量定位。
采用水准仪进行高程控制。
在施工测量之前,应对全桥测量座标进行复核,对全桥各个细部平面位置及高程进行列表计算,经复核无误后再现场放样。
四、施工方法
1、施工工艺流程
见图现浇钢筋混凝土预应力箱梁工艺流程图
2、主要施工方法
2.1施工准备:
(1)场地平整:
由于桥梁跨新212国道,需铲除新212国道中央分隔带进行平整。
(2)测量:
建立测量控制网
根据提供的三角控制网和高程控制网点及近期完成的复测成果,建立适合本工程的测量定位轴线网络和标高控制网络,其中重要的控制坐标要做成相对永久性的坐标点,定期进行复测,并妥善保护至竣工验收。
(3)人、机、材料准备:
根据施工进度计划的安排,所需机械设备及相关施工人员均提前到位。
根据设计图纸及工程实际需要提出施工阶段的材料计划,做好供应材料工作,接受业主、监理对工程材料质量的监督,严格把握材料、质量关。
2.1基础处理
施工前先对梁底地基进行处理:
承台基坑分层回填夯实,同时进行地面平整碾压,用细沙石找平,其上浇筑10cm厚C20素混凝土,确保连续箱梁浇注砼时,满足上部立杆对地基承载力的要求。
2.1.2支架工程
除跨越现有新212国道部分采用型钢梁式支架外,其余均采用满堂支架。
满堂支架采用φ48×3.5mm,满堂支架由底座、立杆、横杆、剪刀撑及可调顶托组成。
满堂支架采用的碗扣式钢管支架均为标准化、系列化、通用化构件或杆件,支架使用前应进行施工图设计并验算强度、刚度和稳定性。
纵梁间距为60cm,横梁间距90cm布置,在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,纵向间距3.6m,横向间距4.2m设置一道剪刀撑。
在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,便可进行支架搭设,测量放出几个高程控制点,然后带线找平,在立杆上口及下口安装可调顶托,可调顶托是用来调整支架高度和拆除模板用的。
2.1.2.1支架设计
计划采用碗扣式脚手支架,采用90cm×60cm间距布设支架,碗扣脚手架立杆上下设可调顶托和可调底托。
水平联结杆上下间距120cm,最下方一层距地面和最上方一层距顶托顶均不大于40cm。
上部用立杆可调顶托,采用12cm×12cm做横梁,5cm×10cm方木做纵梁。
在212国道双向分别设置5.0m宽机动车行驶通道和0.9m人行通道,其门架处采用碗扣支架支撑,纵向及横向间距均为30cm,顶托上布设[12做横梁,其上架设2[32a槽钢做纵梁,纵梁间距0.9m,支架加密间距为30*30cm,纵向型钢上铺置12cm×12cm方木,间距为90cm,腹板下方方木应加密,间距为10cm,其上铺12mm桥工板。
侧模支架上下步距80cm,梁翼模板采用12mm桥工板结合木支架搭设。
支架设计见支架布置示意图。
2.1.2.2支架设计验算
1、单根立柱荷载:
新212国道跨线桥属变截面现浇箱梁桥,梁底宽度取平均宽度。
分左右幅计算。
左幅梁底宽取11.5m,长72m,箱梁底总面积为828m2,箱梁砼方量805.8m3,加上施工荷载按1.3倍的系数考虑,则每平方米的重量为805.8×26÷828×1.3=32.894KN。
右幅梁底宽取14m,长72m,箱梁底总面积为1008m2,箱梁砼方量943.78m3,加上施工荷载按1.3倍的系数考虑,则每平方米的重量为943.78×26÷1008×1.3=31.647KN。
(1)承载力计算:
左幅:
支架采用多功能碗扣式支架,沿桥纵向步距90cm,横向步距60cm,每根立杆受正向压力为:
32.894×0.9×0.6=17.763KN,安全系数按1.3考虑,则每根立杆受正向压力为:
13.66KN×1.3=17.76KN,小于碗扣式支架立杆允许承载力30KN,符合要求。
右幅:
支架采用多功能碗扣式支架,沿桥纵向步距90cm,横向步距60cm,每根立杆受正向压力为:
31.647×0.9×0.6=17.089KN,安全系数按1.3考虑,则每根立杆受正向压力为:
13.14KN×1.3=17.08KN,小于碗扣式支架立杆允许承载力30KN,符合要求。
2)强度验算:
σ左=N/A=17.76×103/489=36.32MPa<[σa]=205MPa
σ右=N/A=17.09×103/489=34.95MPa<[σa]=205MPa
(3)稳定性验算:
碗扣件采用外径48mm,壁厚3.5mm,A=489mm,A3钢,回转半径i=15.8mm,大横杆步距1.2m,长细比为λ=L/i=1200/15.8=75.9,查表的ψ=0.714
则有:
左幅:
N/(ψA)=17.76/(489×0.714)=50.87MPa<f=170MPa满足要求;
右幅:
N/(ψA)=17.09/(489×0.714)=48.95MPa<f=170MPa满足要求;
经上述验算得出,本支架设计符合施工要求。
2.1.2.3支架现场放样
支架搭设施工前,要求对其进行测量放样,保证支架搭设位置在现浇钢筋混凝土箱梁的正下方,对搭设的支架进行复测,保证其垂直度。
2.1.2.4支架顶底托安装
上部顶托安装要求外露螺栓长度要求在10-30cm,下部底托安装要求外露螺栓长度在10-15cm,并保证顶托、支架、底托横纵方向在同一直线上。
2.1.2.5支架施工注意事项
(1)在施工之前必须对原材料进行检查,保证材料安全及质量;
(2)12×12方木做横梁,间距为60cm,5cm*10cm方木做纵梁,其间距为10cm。
横纵梁严格按照上述设计尺寸铺设,不得随意调换间距。
支架施工时,工人必须带安全带和安全帽,扣件和支撑头不得乱抛支架旁必须设人行步梯,步梯上要有扶手和防滑装备;
(3)支架两侧设1m宽人行道,道外设安全网;
(4)所有扣件必须按规范要求上紧,并且碗扣支架接头不能在同一截面上。
相邻剪刀撑首尾相连,剪刀撑与竖向支架用碗扣连接,不得与横向支架相连。
(5)支架拆除顺序:
每跨从跨中向两边拆除;
2.1.2.6横纵向分配梁
分别采用12×12方木、5cm*10cm方木作为横纵向分配梁。
横梁:
12×12方木,间距为60cm;纵梁:
5cm*10cm方木,间距为10cm。
采用2[32a槽钢做门洞处纵梁,
(1)方木强度验算:
上、下撑托允许荷载50KN,木材[σ]=11Mpa,E=1.1×104,5cm×10cm横向方木,间距取100mm。
取qmax=25.3KN
5cm*10cm方木:
I=bh3/12=10×53/12=104.17cm4
W=bh2/6=10×52/6=41.67cm3
Q总=32.894KN/m2
M1=Q总L2/8=25.3×0.1×1.12/8=0.383KN·m
σ1=M1/W=0.383/41.67×10-6=9.2MPa<[σ]=11MPa
12cm×12cm方木:
I=bh3/12=12×123/12=1728cm4
W=bh2/6=10×52/6=288cm3
Q总=25.34KN/m2
M2=Q总L2/8=25.3×0.9×0.62/8=1.025KN·m
σ2=M2/W=1.025/288×10-6=3.56MPa<[σ]=11MPa
(2)2[32a槽钢强度验算
截面特性:
查表得知:
A=2×48.5cm2,Ix=2×7510.6cm4,Wx=2×469.4cm3,按碳素钢强度牌号Q235取值,ƒ=235MPa,ƒv=125MPa,E=2.0×107MPa,tw=8mm,Ix:
S=27.12(cm),抗弯稳定安全系数按2计算,即φb=0.5,L=5.1m
挠度验算:
纵向工字梁按2跨简支梁、均布荷载简化计算,集中荷载简化为均布荷载,通过计算得出Q总=25.30kn/m2
取安全系数1.3,计算如下:
①弯矩计算:
Mx=1/8×ql2=1/8×25.30×1.3×0.9×5.12=96.24KN.m
②剪力计算:
V=1/2ql=1/2×25.30×1.3×0.9×5.1=75.48KN
③抗弯稳定性验算:
Mx/φbWx≤f
式中:
Mx——绕X轴弯矩;
Wx——绕X轴毛截面抵抗距;
Φb——整体稳定系数
f——抗弯强度设计值
则:
Mx/φbWx=96.24×103/(0.5×469.4×2)=205.03MPa ④剪应力验算: τ=VS/Ixtw=V/tw×S/Ix=(75.48×103/0.8)/27.12=2.783×103N/cm2 即τ=27.83MPa ⑤挠度计算: Wmax=5ql4/(384×EI)=5×25.3×1.3×5.14×1000/(384×2.0×1011×7026×2×10-8)=9.64mm Wmax=9.64mm ⑥支座处反力: F=qL/2=75.48KN,[Nd]=30KN 75.48KN/4=18.87KN<[Nd]=30KN,符合要求 经上述验算,符合要求。 3、支架预压 本方案采用砂袋预压法进行预压。 在支撑顶面堆码编织袋装砂的方式,砂袋的重量为箱梁自重和模板重量的1.2倍,用吊车吊装、人工堆码。 待支撑体系沉降稳定以后,测出支架及地基变形量参数。 为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每5米布置一排,每排4个点。 在加载50%和100%后均要复测各控制点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高。 如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸压。 卸载后再次测量校核,计算出弹性及非弹性变形量,以便实际施工时进行调整控制。 4、模板工程 (1)底模: ①在支架上安装纵向方木、横向槽钢,方木上方再安装12mm桥工板。 ②边线控制: 测量定出边线位置,线形顺直。 (2)侧模: 分别设置横向支撑与斜向支撑,间距为60cm,在支架上安装纵向方木方木上安装12mm桥工板。 竖向支架与横向拉杆连接牢固。 (3)翼板外模: 面板采用12mm竹胶板,纵向铺放,要求纵、横缝对齐,缝宽不得大于1mm。 (4)内模: 面板采用厚2cm的木板,底部不封闭,面板底脚向箱中平伸0.2m,顶板中间纵向预留20cm宽模板间隙作为浇筑砼用,模板内撑采用5*10cm方木加固。 (5)施工通道: 在每段箱梁两端上方各设置一个80cm*80cm人行孔。 除底板钢束张拉所必须之外,其余人行孔须在张拉预应力束之前全部封闭,封闭人孔时采用吊模施工,人孔内割断的钢筋应得进行恢
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